Fotowoltaika zimą – sprawność instalacji w trakcie zimy

Instalacja fotowoltaiczna kojarzy się przede wszystkim z energią słoneczną, zaś ona przywodzi na myśl lato. Z tego powodu istnieje powszechny mit głoszący, że fotowoltaika zimą w ogóle nie działa. W ciepłe miesiące rzeczywiście można wygenerować najwięcej energii, jednak instalacja produkuje prąd przez cały rok. Jaka jest wydajność fotowoltaiki zimą oraz w jaki sposób można wykorzystać nadwyżki wytworzone latem?

Gdy temperatura spada, częściej pojawia się deszcz i śnieg. Opady atmosferyczne mają zaś bezpośrednie przełożenie na wydajność instalacji fotowoltaicznej. Z tego powodu szczególnie problematyczne są miesiące jesienno-zimowe, gdy pogoda jest znacznie gorsza niż wiosną i latem. Powstaje zatem pytanie, czy panele fotowoltaiczne są opłacalne zimą? Aby udzielić na to odpowiedzi, należy wspomnieć, że Słońce świeci codziennie, nawet jeśli znajduje się za chmurami. Co więcej, oprócz bezpośredniego promieniowania, istnieje także promieniowanie odbite, które także niesie ze sobą energię. Oznacza to, że elektrownia słoneczna działa przez cały czas. W okresie jesienno-zimowe spada jednak poziom nasłonecznienia, co wiąże się ze spadkiem efektywności instalacji.

Wydajność instalacji fotowoltaicznej w Polsce

Mieszkając w Polsce, można odnieść wrażenie, że nie jest to kraj o ciepłym klimacie. Nasze lato trwa dość krótko, zaś szaruga jesienno-zimowa zdaje się ciągnąć w nieskończoność. W rzeczywistości Polska należy do państw, w których wydajność fotowoltaiki jest na bardzo wysokim poziomie. Mapa nasłonecznienia wskazuje, że najlepsze warunki dla instalacji fotowoltaicznych są w części centralnej i południowej kraju w okresie od wiosny do jesieni.

Od kwietnia do września na obszar Polski pada 80% promieniowania rocznego. Średnia moc w przeliczeniu na 1m2 powierzchni waha się od 1400 do 1900 godzin. W województwie mazowieckim wartość ta wynosi od 1500 do 1700 godzin. Z kolei największe nasłonecznienie odnotowuje się w południowej części województwa lubuskiego. Jest to blisko 1050 kWh/m2 w skali roku. Centralna Polska również nie zawodzi pod tym względem, osiągając rocznie od 1020 do 150 kWh/m2. W pozostałych częściach kraju nasłonecznienie wynosi mniej niż 1000 kWh/m2. Średnia wartość nasłonecznienia w tym przypadku równa jest 1600 godzin, czyli ok. 30-40% całego dnia.

Liczba dni słonecznych nie wpływa na wydajność instalacji fotowoltaicznej. Dużo ważniejszym czynnikiem jest ich długość. Od listopada do lutego dni są znacznie krótsze. Oznacza to, że panele działają krócej, a więc wytwarzają mniej energii. Ważne w tym momencie jest zrozumienie pojęcia nasłonecznienia. W najprostszej definicji jest to suma natężenia promieniowania słonecznego oceniana względem danej powierzchni i w określonym czasie. Nasłonecznienie podaje się zazwyczaj w kWh/m2. Oszacowanie ilości promieni słonecznych docierających na dany teren służy prognozowaniu opłacalności inwestowania w instalacje fotowoltaiczne. Nie stanowi to jednak jedynego czynnika przy podejmowaniu decyzji.

Średnia wygenerowana energia w miesiącu

Fotowoltaika zimą

Na efektywność pracy paneli fotowoltaicznych w zimie wpływają dwa główne czynniki:

• krótszy dzień, który skutkuje mniejszym dostępem do promieni słonecznych,
• śnieg zalegający na dachu budynku. 

Jeśli na zewnątrz temperatura wynosi 0°C lub jest wyższa, śnieg szybko topnieje, dzięki czemu nie blokuje promieniowania słonecznego. W mroźne dni może jednak długo zalegać na dachu. Z tego powodu panele fotowoltaiczne montowane są pod kątem 35°. Pochylenie sprawia, że śnieg i deszcz spływa z ich powierzchni, dzięki czemu nie ma potrzeby dodatkowo czyścić paneli.

Średnia liczba godzin słonecznych w miesiącu

Szczególnie wysoką wydajność fotowoltaiki zimą mają mikroinwertery. Przetwarzają prąd z maksymalnie czterech paneli, dzięki czemu intensywność pracy jest lepiej odbierana do niekorzystnych warunków atmosferycznych. W sytuacji, gdy śnieg zasypie jeden moduł, dostarcza on mniej energii, jednak pozostałe działają na optymalnym poziomie. Mikroinwertery szybciej zaczynają i później kończą pracę niż tradycyjny falownik centralny. W ten sposób zimą działają dłużej, co oznacza, że instalacja dłużej produkuje energię.

Efektywność systemu należy oceniać w skali roku. W lato 1 kWp instalacji jest w stanie wygenerować 180 kWh energii elektrycznej w miesiącu. W okresach zimowych wartość ta będzie niższa. Przykładowo w lutym panele powinny wytworzyć ok. 60 kWh, z kolei w grudniu i styczniu – 30 kWh. Czy zatem fotowoltaika jest opłacalna zimą? Owszem, gdyż nadwyżki wygenerowane w lato, można zmagazynować w sieci lokalnej, po czym odebrać 70-80% energii i wykorzystać ją w zimie. Dzięki temu cały czas zapewniony jest dostęp do prądu, a rachunki za prąd między porami roku nie posiada dysproporcji. 

Niska temperatura a fotowoltaika

Wbrew powszechnej opinii, instalacja fotowoltaiczna wcale nie uzyskuje najlepszych uzysków, gdy temperatura na zewnątrz jest wysoka. Taką zależność posiadają kolektory słoneczne służące do podgrzewania wody. Wysoka temperatura w przypadku paneli fotowoltaicznych nie poprawia ich wydajności. Dzieje się tak, gdyż system generuje energię za sprawą promieniowania słonecznego, a nie temperatury. Oznacza to więc, że mróz w słoneczny dzień lepiej wpływa na instalację fotowoltaiczną niż upał w lato.

Większość ogniw posiada odporność na działanie niskich temperatur. Dzięki tolerancji na zmienne warunki atmosferyczne, instalacja działa o każdej porze roku. Najlepszym dowodem na efektywność fotowoltaiki zimą są farmy PV montowane na Antarktyce, gdzie pomimo ujemnych temperatur, generują dużą ilość energii. 

Dla fotowoltaiki najważniejsze są dwa czynniki:

• stopień nachylenia,
• ustawienie w odpowiednim kierunku względem Słońca.

Trudne warunki atmosferyczne, takie jak silny wiatr czy intensywne opady, nie stanowią zagrożenia dla instalacji fotowoltaicznej. Problemem może być jedynie montaż w takich warunkach, gdyż w nieprzyjemną pogodę trudno jest pracować ekipą montującym. Jednocześnie jednak mroźna aura nie stoi na przeszkodzie zainstalowania paneli fotowoltaicznych zimą. Montaży SolarSpot pracują niezależnie od temperatury, przestrzegając wszystkich przepisów BHP oraz nosząc odzież ochronną. Dzięki temu wcale nie trzeba czekać do lata, aby zainwestować we własną elektrownię słoneczną. 

Nasza firma powstała w Poznaniu, jednak aktualnie działa na terenie całego kraju. Posiadamy wykwalifikowane ekipy monterskie nie tylko w Wielkopolsce, ale w każdym województwie, mogąc dotrzeć do najróżniejszych miast oraz wsi. Dzięki temu, gdy zdecydujesz się na panele fotowoltaiczne, dotrzemy do Twojego domu, niezależnie od tego, gdzie on się znajduje i jaką porę roku wybierzesz na montaż.